CN113071982B - 一种坩埚吊运工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种坩埚吊运工装，该坩埚吊运工装包括：底座；连杆，连杆的底端与底座连接，连杆的顶端设置有第一吊装部；多个可伸展/收缩的机械臂，机械臂的一端可转动地连接在底座的侧面且另一端用于撑抵坩埚内壁；与机械臂对应设置的多个连接撑杆，连接撑杆的第一端连接连杆且沿着连杆可在第一位置以及第二位置之间移动，第一位置位于第二位置上方，连接撑杆的第二端可枢转地连接机械臂，其中，连接撑杆的第一端位于第一位置时机械臂处于收缩状态，连接撑杆的第一端位于第二位置时机械臂处于伸展状态。根据本发明实施例的坩埚吊运工装，借助机械力实现了坩埚的吊运，操作便利，结构简单，且适用于不同尺寸的坩埚。

Description

一种坩埚吊运工装

技术领域

本发明涉及单晶炉坩埚拆取技术领域，具体涉及一种坩埚吊运工装。

背景技术

随着拉晶工艺的发展，以及大炉型单晶炉的推广，单晶炉的“心脏”热场系统的器件也越来越大，甚至某些部件在拆装时已经不再适合与人工手动操作。

单晶炉中的坩埚就是这样一个部件，小炉型的坩埚较小，在拆炉时即使单靠人力的配合也可以将坩埚取出。但是随着炉型的增大，坩埚的大小和重量也在增加，靠人力已经很难将其取出。

目前并没有针对不同热场大小兼用的安全可靠的埚杆取具，主要靠夹取、捆绑等方式来取坩埚，随着热场的增大，夹取坩埚的做法和设备都有局限性，且不同大小的坩埚需要配置不同大小的装置，对于安全性方面也有着不小的隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够依靠机械助力代替人工来从单晶炉中吊取坩埚的坩埚吊运工装，其在热场适应性方面优良，几乎适用于目前主流的单晶炉，具有很强的兼容性，且在使用时较为方便。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的坩埚吊运工装，包括：底座；连杆，所述连杆的底端与所述底座连接，所述连杆的顶端设置有第一吊装部；多个可伸展/收缩的机械臂，所述机械臂的一端可转动地连接在所述底座的侧面且另一端用于撑抵坩埚内壁；与所述机械臂对应设置的多个连接撑杆，所述连接撑杆的第一端连接所述连杆且沿着所述连杆可在第一位置以及第二位置之间移动，所述第一位置位于所述第二位置上方，所述连接撑杆的第二端可枢转地连接所述机械臂，其中，所述连接撑杆的第一端位于所述第一位置时所述机械臂处于收缩状态，所述连接撑杆的第一端位于所述第二位置时所述机械臂处于伸展状态。

根据本发明实施例的坩埚吊运工装，还包括：

轴套，所述轴套可上下滑动地套设在所述连杆上且位于所述底座上方，所述连接撑杆的第一端可枢转地连接在所述轴套的外侧。

进一步地，根据本发明实施例的坩埚吊运工装，还包括：

轴套挡板，所述轴套挡板套设在所述连杆上且固定在所述轴套的上方。

更进一步地，所述轴套挡板上设有一个或多个通孔，所述轴套顶端设有相应的一根或多根螺杆，所述螺杆与所述通孔相适配且所述螺杆穿过所述通孔可上下移动，所述螺杆上设有调节螺母。

更进一步地，所述轴套顶端设置有用于抵接所述轴套挡板限定所述轴套位移的一个或多个限位块。

更进一步地，所述螺杆与所述限位块各设有三个，所述螺杆与所述限位块沿所述轴套的周向间隔开均匀分布。

进一步地，所述机械臂包括：

连接部，所述连接部的一端可枢转地连接在所述底座外侧；

支撑板，所述支撑板的背部可枢转地连接在所述连接部的另一端。

更进一步地，所述支撑板形成为弧形板，所述支撑板的远离所述连接部的一侧表面设有防滑层。

进一步地，所述机械臂为三个，三个所述机械臂在所述底座的周向上均匀地间隔开分布。

进一步地，根据本发明实施例的坩埚吊运工装，还包括：

三根锁链，三根锁链在所述轴套的周向上均匀地间隔开分布，且三根所述锁链分别与三个所述机械臂在周向上等间隔分布，所述锁链的一端连接在所述轴套外侧；

吊板，所述锁链的另一端连接在所述吊板底端；

第二吊装部，所述第二吊装部连接在所述吊板上端。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

根据本发明实施例的坩埚吊运工装，通过在上下方向上可移动的连接撑杆来连接机械臂，连接撑杆的一端处于上端的第一位置此时向内拉拢机械臂也即使得机械臂收缩，便于移动该坩埚吊运工装至需要吊运的坩埚内，在到达预定位置后慢慢释放该连接撑杆则连接撑杆以及机械臂在重力作用下向下移动慢慢撑开机械臂，直至机械臂的自由端撑抵坩埚内壁，通过第一吊装部吊取该坩埚吊运工装，连接撑杆处于在重力作用下其所述一端向下端的第二位置滑动，从而连接撑杆将机械臂向外撑开直至撑抵在坩埚内壁上，能够顺利的吊取该坩埚，也就是说，通过改变多个连接撑杆的位置来使得机械臂在伸展、收缩之间切换，由此借助机械力实现了坩埚吊运工装的移动、以及坩埚的吊取，操作便利，结构简单，且适用于不同尺寸的坩埚，操作过程中的安全性与稳定性；

进一步地，通过设置三根锁链带动连接撑杆上下移动，通过吊取吊板上端的第二吊装部，可以使得机械臂收缩，从而将该坩埚吊运工装放置于坩埚内部，进一步提升了操作过程中的便利性。

附图说明

图1为本发明实施例的坩埚吊运工装在机械臂处于收缩状态下的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的坩埚吊运工装在机械臂处于收缩状态下的主视图；

图3为本发明实施例的坩埚吊运工装在机械臂处于伸展状态下的立体结构示意图；

图4为本发明实施例的坩埚吊运工装的吊运坩埚状态下主视图。

附图标记：

1.底座；2.连杆；3.机械臂；4.连接撑杆；5.第一吊装部；6.轴套；7.轴套挡板；8.螺杆；9.调节螺母；10.连接部；11.支撑板；12.锁链；13.吊板；14.第二吊装部；15.限位板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的坩埚吊运工装。

如图1至图4所示，本发明实施例提供一种坩埚吊运工装，包括底座1、连杆2、多个可伸展/收缩的机械臂3、与机械臂3对应设置的多个连接撑杆4。

底座1形成为筒状。

底座1套设在连杆2上，连杆2的底端设有挡圈以阻止底座1滑脱，且连杆2的顶端设有第一吊装部5。也就是说，吊车通过吊取在第一吊装部5处，可以方便地实现坩埚的吊取与运输。其中，第一吊装部5例如可以形成为圆环、吊钩、卡扣等等便于吊运。

机械臂3的一端可转动地连接在底座1的侧面且另一端用于撑抵坩埚内壁。

连接撑杆4的第一端(即靠近连杆2一端)连接连杆2且沿着连杆2可在位于第一位置以及第二位置之间移动，第一位置位于第二位置上方，连接撑杆4的第二端(即远离连杆2一端)可枢转地连接机械臂3。其中，连接撑杆4的第一端位于第一位置时机械臂3处于收缩状态，连接撑杆4的第一端位于第二位置时机械臂3处于伸展状态。也就是说，当使得连接撑杆4的第一端沿着连杆2从下向上移动直至第一位置时，机械臂3逐渐收缩直至处于折叠状态，此时可以适于坩埚吊运工装的运输、保存；而连接撑杆4的第一端沿着连杆2从上向下移动直至第二位置，机械臂3逐渐伸展直至其另一端能够撑抵坩埚内壁。如此，通过连接撑杆4的上下滑动过程即可使得机械臂3在收缩、伸展之间切换来实现坩埚吊运工装的吊运乃至坩埚的吊取，提升了该装置整体的机械化程度。

当需要对坩埚实行吊运时，首先拉起连接撑杆4的第一端，使得连接撑杆4向上滑动至第一位置，则机械臂3被连接撑杆4拉向连杆2即处于收缩状态，也就是说坩埚吊运工装被折叠起，在此状态下可以进行运送吊起并移动，通过吊车可将其逐渐移动至坩埚内。在坩埚吊运工装被放置于坩埚中后，慢慢放下连接撑杆4的第一端，此时连接撑杆4的第一端在重力作用下慢慢向下滑动，与此同时其第二端慢慢向外推开机械臂3，直至机械臂3的另一端撑抵坩埚内壁。此后，通过吊车吊取第一吊装部5即可将坩埚从单晶炉热场中取出。通过上述说明可知，根据本发明实施例的坩埚吊运工装，不仅结构简单、使用方便，且能够适用于不同尺寸的坩埚吊运，具有较高的兼容性，同时在操作的过程中保障了安全性。

其中，所谓“机械臂3的一端可转动地连接在底座1的侧面”，可以如图1所示，在底座1的侧面设置安装臂，安装臂上设置安装通孔，将机械臂3的一端通过螺栓-螺母结构(或销轴结构等)通过安装通孔连接在安装臂上，通过调节安装余量可以保证机械臂3的一端可上下转动。

另外，所谓“连接撑杆4的第二端可枢转地连接机械臂3”，例如可以如图1所示，在机械臂3上设置贯穿孔，将连接撑杆4的第二端通过螺栓-螺母结构(或销轴结构等)通过贯穿孔连接在机械臂3上，通过调节安装余量可以保证机械臂3的一端可枢转。

进一步地，根据本发明实施例的坩埚吊运工装，如图1-4所示，还可以包括轴套6。轴套6可上下滑动地套设在连杆2上且位于底座1上方，连接撑杆4的第一端可枢转地连接在轴套6的外侧。也就是说，当轴套6向上滑动时，带动连接撑杆4向上移动至第一位置，此时机械臂3开始收缩；当轴套6向下滑动时，带动连接撑杆4向下移动至第二位置，机械臂3开始伸展，其另一端撑抵坩埚内壁。通过在连杆2设置轴套6有助于降低了该坩埚吊运工装上下移动时产生的摩擦力，降低了因此造成的磨损，且更便于切换机械臂3的状态，从而延长了该装置的使用寿命。其中，所谓“连接撑杆4的第一端可枢转地连接在轴套6的外侧”，例如可以采用如图1所示结构，在轴套6的外侧设置安装板，在安装板上设置螺孔，将连接撑杆4的第一端通过螺栓-螺母结构(当然，也可以为销轴结构)通过螺孔连接在安装板上，通过调节安装余量可以保证连接撑杆4的第一端。

进一步地，根据本发明实施例的坩埚吊运工装，如图1-4所示，还包括轴套挡板7。轴套挡板7套设在连杆2上且固定在轴套6的上方。也就是说，通过轴套挡板7来限定出连接撑杆4的向上位移上限即第一位置。具体而言，当轴套6向上移动至轴套挡板7处时能够被轴套挡板7止挡住以防轴套6进一步向上滑脱。通过在连杆2上套设轴套挡板7，能够限定轴套6向上继续产生位移，从而避免轴套6滑脱导致坩埚吊运工装解体。

更进一步地，轴套挡板7上设有一个或多个通孔，轴套6顶端设有相应的一根或多根螺杆8，螺杆8与通孔相适配且螺杆8穿过通孔可上下移动，螺杆8上设有调节螺母9。具体而言，在运输该坩埚吊运工装时，如图1-2所示，将调节螺母旋松使其位于螺杆8的下端，此时螺杆8穿过通孔，轴套6向上运动以带动连接撑杆4的第一端运动到第一位置处；在吊取坩埚时，如图3-4所示，轴套6、连接撑杆4在重力作用下向下滑动，在此过程中机械臂3逐渐向外撑开并接触到坩埚内壁，当轴套6向下滑动至最低处时，坩埚反馈给机械臂3的反作用力使得机械臂3能够撑抵在坩埚内壁上，在此时旋紧调节螺母9使其抵接在轴套挡板7上，由此使得机械臂3牢牢撑抵在坩埚内壁上，从而保障了该坩埚吊运工装吊运坩埚时整体的安全性与稳定性。

更进一步地，轴套6顶端设置有用于抵接轴套挡板7以限定轴套6位移的一个或多个限位块15。也即如图1、图2所示，通过在轴套6顶端设置限位块15，能够与轴套挡版7配合限制轴套6向上位移。当然，轴套6向上位移的上限，参考上述，也可以通过调节调节螺母9的高度来限定，通过设置该限位块15则能够更加简单地实现位移限制，另外通过限位块15与调节螺母9相配合则能够达到双重限定的效果，并且防止了轴套6与轴套挡版7的直接接触，防止了轴套6与轴套挡板7产生磨损，从而延长了该坩埚吊运工装的使用寿命。

更进一步地，螺杆8与限位块15各设有三个，螺杆8与限位块15沿轴套6的周向间隔开均匀分布。也就是说，螺杆8、限位块15之间在周向上以间隔开60°角相间分布。如此有利于提高该坩埚吊运工装在操作过程中的稳定性。

进一步地，机械臂3可以包括连接部10与支撑板11。

连接部10的一端可枢转地连接在底座1外侧，当连接撑杆4带动机械臂3进行伸展或者收缩时，通过该连接部10相对底座1外侧枢转来实现机械臂3的伸展/收缩，使得该机械臂3的运动更加平顺。

支撑板11的背部可枢转地连接在连接部10的另一端。也就是说，连接部10的另一端可枢转地连接支撑板11，在机械臂3收缩时，该支撑板11受到重力作用顺时针转动从而下垂，当机械臂伸展时，该支撑板11在接触到坩埚内壁后逆时针转动直至支撑板11撑抵坩埚内壁。由此，进一步提升了该机械臂3整体伸展/收缩运动的灵活度与适应性。

更进一步地，支撑板11形成为弧形板，支撑板11的远离连接部10的一侧表面设有防滑层。将支撑板11形成为与坩埚内壁相适配的弧形板，使得支撑板11能够更好地贴合坩埚内壁，同时防滑层的设置使得支撑板11更加牢固地撑抵坩埚，从而提升了吊取坩埚过程中的安全性与稳定性，并且能够避免应力过于集中导致坩埚被撑裂的风险。作为防滑层，例如可以在支撑板表面开槽、设置花纹以增加摩擦力，另外，还可以在支撑板表面设置一层例如橡胶层、四氟布层等来增加摩擦力。

进一步地，机械臂3可以为三个，三个机械臂3在底座1的周向上均匀地间隔开分布。三角形具有稳固、坚定、耐压的特点，因此设置三个机械臂3构成三角形的形状，能够保障了该坩埚吊运工装在吊取坩埚的过程中的稳定性。

进一步地，根据本发明实施例的坩埚吊运工装，如图1-4所示，还可以包括三根锁链12、吊板13、第二吊装部14。

三根锁链12在轴套6的周向上均匀地间隔开分布，且三根锁链12分别与三个机械臂3在周向上等间隔分布，锁链12的一端连接在轴套6外侧。三根锁链12同样构成了较为稳定的三角形的形状，通过设置三根锁链12进一步提升了该坩埚吊运工装在放置坩埚时的安全性与稳定性。

锁链12的另一端连接在吊板13底端，第二吊装部14连接在吊板13上端。

也就是说，通过设置三根锁链12来拉取连接撑杆4的第一端向上移动。当需要将该坩埚吊运工装放置于坩埚内部时，吊车吊在位于吊板13上端的第二吊装部14处，此时间隔开分布的三根锁链12受力紧绷，由此带动轴套6向上移动，促使机械臂3开始收缩，该坩埚吊运工装继续下降至坩埚内部，操作完成。

下面，结合附图1-4描述一下利用该坩埚吊运工装吊运坩埚的过程。

作为一个具体实施例，首先，通过吊车将坩埚吊运工装搬运至坩埚内。此时，首先吊车吊取在第二吊装部14处，此时锁链12开始绷紧带动轴套6向上移动，从而使得连接撑杆4沿着连杆2向上端的第一位置处移动，由此拉动机械臂3收缩，也即使得坩埚吊运工装处于折叠状态。在此状态下将坩埚吊运工装慢慢移动至坩埚内。

在将坩埚吊运工装搬运至坩埚内之后，吊车慢慢放低该坩埚吊运工装，直支撑板11的边缘慢慢触碰到坩埚内壁，此时将吊车的吊钩从第二吊装部14撤出。轴套6、连接撑杆4在重力作用下慢慢下滑，并同时撑开机械臂3，使得支撑板11整体撑抵在坩埚内壁上。

接着，如图3-图4所示，旋紧调节螺母9，以使得支撑板11牢牢地撑抵在坩埚内壁上。

此后，吊车吊取在第一吊装部5处，带动该坩埚吊运工装向上移动，，从而可以将坩埚从单晶炉中去除，完成坩埚吊取操作。

利用该坩埚吊运工装拆取坩埚，其操作较为简单，并且安全有效，同时能够适用于不同尺寸坩埚的吊运操作。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种坩埚吊运工装，其特征在于，包括：

底座；

连杆，所述连杆的底端与所述底座连接，所述连杆的顶端设置有第一吊装部；

多个可伸展/收缩的机械臂，所述机械臂的一端可转动地连接在所述底座的侧面且另一端用于撑抵坩埚内壁；

与所述机械臂对应设置的多个连接撑杆，所述连接撑杆的第一端连接所述连杆且沿着所述连杆可在第一位置以及第二位置之间移动，所述第一位置位于所述第二位置上方，所述连接撑杆的第二端可枢转地连接所述机械臂，

其中，所述连接撑杆的第一端位于所述第一位置时所述机械臂处于收缩状态，所述连接撑杆的第一端位于所述第二位置时所述机械臂处于伸展状态；

轴套，所述轴套可上下滑动地套设在所述连杆上且位于所述底座上方，所述连接撑杆的第一端可枢转地连接在所述轴套的外侧；

轴套挡板，所述轴套挡板套设在所述连杆上且固定在所述轴套的上方；

所述轴套挡板上设有一个或多个通孔，所述轴套顶端设有相应的一根或多根螺杆，所述螺杆与所述通孔相适配且所述螺杆穿过所述通孔可上下移动，所述螺杆上设有调节螺母；

三根锁链，三根锁链在所述轴套的周向上均匀地间隔开分布，且三根所述锁链分别与三个所述机械臂在周向上等间隔分布，所述锁链的一端连接在所述轴套外侧；

吊板，所述锁链的另一端连接在所述吊板底端；

第二吊装部，所述第二吊装部连接在所述吊板上端。

2.根据权利要求1所述的坩埚吊运工装，其特征在于，所述轴套顶端设置有用于抵接所述轴套挡板限定所述轴套位移的一个或多个限位块。

3.根据权利要求2所述的坩埚吊运工装，其特征在于，所述螺杆与所述限位块各设有三个，所述螺杆与所述限位块沿所述轴套的周向间隔开均匀分布。

4.根据权利要求1所述的坩埚吊运工装，其特征在于，所述机械臂包括：

连接部，所述连接部的一端可枢转地连接在所述底座外侧；

支撑板，所述支撑板的背部可枢转地连接在所述连接部的另一端。

5.根据权利要求4所述的坩埚吊运工装，其特征在于，所述支撑板形成为弧形板，所述支撑板的远离所述连接部的一侧表面设有防滑层。

6.根据权利要求4所述的坩埚吊运工装，其特征在于，所述机械臂为三个，三个所述机械臂在所述底座的周向上均匀地间隔开分布。

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